منبع تغذیه ماژول DC{0}}به طور فزایندهای در صنایعی مانند ارتباطات راه دور، اتوماسیون صنعتی، کنترل برق، حملونقل ریلی، معدن و دفاع استفاده میشود. طراحی مدولار آنها به طور موثر طراحی مدار مشتریان را ساده می کند و در عین حال قابلیت اطمینان سیستم و راندمان تعمیر و نگهداری را افزایش می دهد. در عین حال، به دلیل ویژگیهای متمایز صنایع فرعی- مختلف، الزامات آنها طبیعتاً متفاوت است. این مقاله در درجه اول بر انتخاب ماژول های قدرت برای صنعت برق تمرکز دارد.
منبع تغذیه ماژول DC{0}}به طور فزایندهای در صنایعی مانند ارتباطات راه دور، اتوماسیون صنعتی، کنترل برق، حملونقل ریلی، معدن و دفاع استفاده میشود. طراحی مدولار آنها به طور موثر طراحی مدار مشتریان را ساده می کند و در عین حال قابلیت اطمینان سیستم و راندمان تعمیر و نگهداری را بهبود می بخشد. در عین حال، به دلیل ویژگیهای متمایز صنایع فرعی- مختلف، الزامات آنها طبیعتاً متفاوت است. این مقاله در درجه اول معیارهای انتخاب ماژول های قدرت در صنعت برق را معرفی می کند.
به دلیل پیچیدگی شبکههای برق، صنعت برق نیازمندیهای متنوعی برای منابع تغذیه DC-DC دارد. در زیر، تیم تحریریه Yulin Technology به طور خلاصه چندین معیار اصلی انتخاب را بیان می کند:
1. کم مصرف برق بدون بار{1}
برخی از دستگاههای نظارتی در صنعت برق فقط در شرایط غیرعادی فعال میشوند و به برق قابل توجهی نیاز دارند، اما برای مدتهای طولانی در حالت آماده به کار در حالت عادی باقی میمانند، مانند FTU و ماژولهای ضد ولتاژ-. اکثر چنین سیستم هایی از باتری ها به عنوان منبع تغذیه پشتیبان استفاده می کنند. اگر مصرف انرژی بدون بار ماژول DC-DC خیلی زیاد باشد، میتواند منجر به مشکلاتی مانند زمان کار کوتاه باتری و خرابی زودرس باتری شود. به عنوان مثال، در یک پروژه ماژول ضد سوسو زدن، زمانی که قطع برق رخ می دهد، ماژول برق باید تقریباً 20 وات برق را در عرض 1.5 ثانیه به رله برساند. با این حال، در بیشتر مواقع، رله فعال نمیشود و سیستم تقریباً در شرایطی{10}بدون بار کار میکند. در این سناریو، انرژی باتری توسط ماژول DC{12}}مصرف میشود. هر چه مصرف برق بدون بار{13} بیشتر باشد، زمان کارکرد باتری کمتر میشود. برای افزایش عمر باتری، مصرف برق بدون بار منبع تغذیه نباید از 0.3 وات تجاوز کند، در حالی که منابع تغذیه 20 واتی تجاری موجود معمولاً بین 0.5 وات تا 1.5 وات مصرف برق ندارند.
2. راندمان بالا در کل محدوده بار
همانطور که در بالا ذکر شد، بسیاری از دستگاهها در صنعت برق تحت بار سبک یا حتی بدون{0}}شرایط برای مدت طولانی کار میکنند. بنابراین، دستیابی به راندمان بالا در کل محدوده بار برای قابلیت اطمینان سیستم منبع تغذیه بسیار مهم است. با این حال، این جنبه اغلب توسط اکثر تولید کنندگان منبع تغذیه نادیده گرفته می شود. برای جذابتر کردن مشخصات فنی، بسیاری از تولیدکنندگان روی دستیابی به راندمان بسیار بالا در بار کامل تمرکز میکنند، اما راندمان در بارهای سبک (5٪ تا 50٪) به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این منجر به افزایش دمای عملیاتی واقعی بالاتر در ماژول منبع تغذیه می شود که منجر به یک سری مسائل طراحی حرارتی می شود. در واقع، برای سیستم های منبع تغذیه، راندمان بالا در کل محدوده بار به معنی کاهش تلفات برق و افزایش دما است و به طور موثر قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد. بنابراین، هنگام انتخاب منبع تغذیه، باید به منحنیهای بازده آن در شرایط بدون-بار و سبک{10}} توجه شود.
3. ولتاژ جداسازی بالا، خازن جداسازی کم
در بخش کنترل صنعتی، ماژولهای برق DC{0}DC معمولاً به ولتاژ جداسازی تنها 1500 VDC نیاز دارند. با این حال، سیستمهای کنترل در صنعت برق معمولاً ماژولهای قدرت را با ولتاژ تحمل 3000 VDC یا بالاتر انتخاب میکنند تا مطمئن شوند که سیستم کنترل تحت تأثیر تداخل خارجی قرار نمیگیرد.
برای محصولات الکترونیک قدرت، به حداقل رساندن ظرفیت انگلی بین دو طرف اولیه و ثانویه نیز مهم است. این امر مستلزم انتخاب ماژولهای قدرت با کمترین ظرفیت جداسازی ممکن است تا تأثیر تداخل حالت رایج بر روی سیستم کاهش یابد. به طور کلی، برای مبدلهای DC{5}}حلقهای باز تنظیم نشده 1 تا 2 وات که برای تغذیه درایورها استفاده میشوند، توصیه میشود ماژولهایی با ظرفیت جداسازی کمتر از 10 pF انتخاب شوند، در حالی که برای مبدلهای DC حلقه بسته، ماژولهایی با ظرفیت جداسازی pF کمتر از 1 در صورت امکان انتخاب شوند.
4. ویژگی های EMC
عملکرد EMC عملکرد طبیعی و ایمن سیستم های الکترونیکی را تضمین می کند. در حال حاضر، صنعت الکترونیک الزامات سختگیرانه ای را بر عملکرد EMC محصول تحمیل می کند. مدیریت ضعیف EMC می تواند منجر به بازنشانی سیستم، راه اندازی مجدد یا حتی خرابی زودرس شود. بنابراین، ویژگی های EMC عالی می تواند رقابت محصولات قدرت را افزایش دهد.
5. مشخصات حد دما
محصولات صنعت برق در طیف وسیعی از مناطق جغرافیایی، از گرمای سوزان مناطق استوایی هاینان گرفته تا سرمای شدید زمستان های شمال شرقی، مستقر هستند و بیشتر محصولات در محیط های بیرونی نصب می شوند. بنابراین، منبع تغذیه ماژول DC{1}}DC باید دارای محدوده دمای کاری حداقل -40 درجه تا +85 درجه باشد.
آزمایش دمای شدید روشی برای تأیید قابلیت اطمینان ماژولهای قدرت، از جمله-پیری در دمای بالا، بالا{1}} و{2}}دمای زنده{3}}تست عملکرد بارگذاری بالا، تستهای ضربه چرخشی دمای بالا-و{5}}درازمدت بالا-دمای بالا-7}درجه حرارت{1} و بالا. توسعه مناسب منبع تغذیه تحت تمام این آزمایشات قرار می گیرد. انجام این تست های قابلیت اطمینان، مرجع مهمی را برای انتخاب محصول فراهم می کند.
انتخاب ماژولهای برق DC{0}}DC باید ویژگیهای خاص صنعت برق را در نظر بگیرد. برای مثال، اگر سیستم قدرت کلی به راندمان انرژی بیشتری نیاز دارد، ماژولهای قدرت با راندمان بالا و مصرف برق بدون بار کم لازم هستند. علاوه بر این، پایداری سیستم در شرایط مختلف تداخل EMC باید در نظر گرفته شود، که ماژول های قدرت با عملکرد عالی EMC را ضروری می کند. به طور مشابه، در حالی که یک ماژول قدرت صرفاً یک جزء عملکردی است، افزایش قابلیت اطمینان سیستم قدرت نیاز به رویکرد جامع تری دارد که طراحی برنامه در سطح سیستم را در نظر میگیرد.